Przybliżenie formy do muffinów

Przybliżenie muffin-puszka potencjału jest przybliżeniem kształtu studni w sieci krystalicznej . Jest najczęściej stosowany w kwantowo-mechanicznych symulacjach struktury pasm elektronowych w ciałach stałych . Przybliżenie zostało zaproponowane przez Johna C. Slatera . Metoda rozszerzonej fali płaskiej (APW) to metoda wykorzystująca przybliżenie muffin-puszka. Jest to metoda przybliżania stanów energetycznych elektronu w sieci krystalicznej. Podstawowe przybliżenie polega na potencjale, w którym zakłada się, że potencjał jest sferycznie symetryczny w obszarze muffin-puszka i stały w obszarze śródmiąższowym. Funkcje falowe (wzmocnione fale płaskie) są konstruowane przez dopasowywanie rozwiązań równania Schrödingera w każdej sferze z rozwiązaniami fali płaskiej w obszarze śródmiąższowym, a następnie określa się liniowe kombinacje tych funkcji falowych metodą wariacyjną. Wiele nowoczesnych metod struktur elektronicznych wykorzystuje aproksymację. Wśród nich metoda APW, liniowa metoda orbitalna muffin-tin (LMTO) i różne funkcji Greena . Jedno zastosowanie znajduje się w teorii wariacyjnej opracowanej przez Jana Korringę (1947) oraz Waltera Kohna i N. Rostokera (1954) określanej jako metoda KKR . Metoda ta została dostosowana również do obróbki przypadkowych materiałów, gdzie nazywa się ją Koherentne przybliżenie potencjału KKR .

W najprostszej postaci nienakładające się na siebie sfery są wyśrodkowane na pozycjach atomów. W tych obszarach ekranowany potencjał doświadczany przez elektron jest w przybliżeniu sferycznie symetryczny wokół danego jądra. W pozostałym obszarze śródmiąższowym potencjał jest przybliżony jako stała. Wymuszona jest ciągłość potencjału między sferami z atomami i regionem śródmiąższowym.

W obszarze międzywęzłowym o stałym potencjale funkcje falowe pojedynczego elektronu można rozszerzyć na fale płaskie . W obszarach skupionych na atomach funkcje falowe można rozszerzyć pod względem harmonicznych sferycznych i funkcji własnych radialnego równania Schrödingera. Takie wykorzystanie funkcji innych niż fale płaskie jako funkcji bazowych nazywane jest podejściem rozszerzonej fali płaskiej (którego istnieje wiele odmian). Pozwala na efektywne odwzorowanie funkcji falowych pojedynczych cząstek w pobliżu jąder atomowych, gdzie mogą się one szybko zmieniać (i gdzie fale płaskie byłyby złym wyborem ze względu na konwergencję przy braku pseudopotencjału ) .

Zobacz też